煤礦掘進支護問題及應對措施研究

王潤斌

摘 要：煤礦開采行業屬于高危行業，其井下地質條件和開采環境十分惡劣，掘進支護作業對煤礦巷道的穩定與通暢發揮著重要作業。因此，煤礦巷道掘進支護技術的研究是煤礦安全生產的重點課題。本文通過對煤礦掘進支護作業中經常發生的一些問題進行分析研究，并提出了相應的解決措施，希望可以有效降低采掘工作的危險系數。

關鍵詞：煤礦掘進支護；地質條件；問題分析；預防措施

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.11.070

我國煤礦資源雖然總儲存量較大，但是露天煤礦較少，90%以上為井下開采，所以煤礦巷道是煤礦運輸的主要通道。煤礦掘進支護對巷道起著重要的支撐和保護功能。受煤礦地質條件的影響，巷道在挖掘過程中時常會引起巷道變形以及巖石膨脹等現象，破壞了巷道的原始狀態，一定程度上加大了支護難度。所以，研究分析煤礦巷道掘進支護技術對于提高煤礦開采效率具有重要意義。

1 煤礦掘進支護技術常見問題分析

1.1 地質條件對支護技術的影響

隨著科技的不斷發展，煤礦開采力度的不斷加深，現階段，我國煤礦開采逐漸進入深井開采階段，約一半以上礦井煤炭埋深已經超過千米。隨著開采深度的不斷增加其地質環境結構也變的愈發惡劣，致使煤礦掘進支護技術進入瓶頸。首先，由于煤礦開采深度的加大，煤層頂板巖性以及起拱圍巖的應力都發生了顯著變化；其次，伴隨著地質條件構造的逐漸增多，巷道斷層及大坡度巷道也越來越多；第三，煤礦掘進設備不夠先進，當遇到硬度高的巖石時其破巖能力大大降低，切割速度明顯下降，加大了設備的磨損程度。以上問題的發生，都制約著掘進支護工作的順利開展，是引發工程出現問題的重要因素。

1.2 煤礦巷道斷面和形狀的影響

由于傳統巷道的形狀為拱形狀，受傳統巷道形狀的影響，在煤炭運輸過程中輸送量較低，無法滿足人們的對煤炭的需求量。另外傳統煤礦巷道不僅使用率較低，而且對煤礦作業人員也會產生一定的危害，一些礦難的發生不僅對礦工家屬帶來沉痛災難，而且對社會穩定也造成一定影響。此外，傳統煤礦巷道斷面較小，井下一些大型設備無法作業，繼而降低了生產效率。

1.3 煤礦巷道數量較少

煤礦巷道在煤礦生產中起著運輸煤炭和礦井通風的功能，由于傳統的巷道數量不足，且較為單一性，不僅嚴重制約了煤礦巷道功能的發揮，而且對煤礦經濟的持續發展及礦工的生命安全都產生了一定的威脅。因此，煤礦單位應該加大煤礦回采巷道數量的建設，同時對于巷道要進行科學合理的設計，在保證煤礦巷道數量的同時也要保證質量，以確保煤炭運輸和礦井通風的安全穩定。

1.4 巷道適應性差

煤礦地質條件的好壞對煤礦巷道建設至關重要，傳統煤礦巷道在設計過程中，沒有考慮到巷道掘進地質條件由淺到深的復雜性，因此巷道的過渡性較差，建成的傳統巷道無法與周圍的作業環境相適應，這樣極大降低了巷道的使用率，同時對經濟也造成了損失。

2 煤礦掘進支護技術的改進措施

2.1 改進巷道支護方式

（1）依據巷道性質，將傳統的巖巷掘進轉為煤巷掘進，這樣可以極大提高煤礦的掘進速率，節省建井周期。（2）將傳統的巷道斷面形狀由拱形改進為矩形，這樣可以有效改善傳統巷道空間和掘進速度方面的缺失，提高生產效率；增大斷面面積，這樣不僅可以增大開采強度，而且一些大型開采設備也可以順利開展工作。（3）改進巷道布置方式，將傳統的單項布置改進為多項布置，這樣有效保障了井下煤礦輸送和井下通風系統的通暢。

2.2 吊環式前探梁加固

傳統的支護中前探梁缺少支架支撐作用，所以穩定性相對較差，嚴重威脅采礦工作人員的生命安全。通過對這一技術難點進行分析研究，我們可以通過在將前探梁支架上增加三根吊環，并提高吊環強度進而可對支護工程進行校正，來增強前探梁的穩定性。此外，我們還可以結合應用若干木楔和方木來對前探梁進行加固，這樣確保支護更加穩固。如圖1所示，吊環式前探梁在巷道掘進支護過程中，通常會作為巷道的臨時支護應用。

2.3 單體液壓支柱頂梁支護在掘進支護中應用

在巷道掘進施工過程中，需要在巷道上方約1m左右處加裝鉸接梁。鉸接梁主要由單體液壓支柱支撐，并將單體液壓支柱的距離控制在1.2m左右，當進行放炮作業時，需要先用水平銷加固，再用單體液壓支撐對鉸接梁進行固定，確保巷道有足夠的支撐力，以保障井下采礦人員的生命安全。

3 結束語

在煤礦生產過程中，煤礦巷道是煤炭運輸和礦井通風的主要通道。現階段，我國煤礦巷道掘進支護技術在實踐過程中，還存在諸多技術難點和問題，嚴重制約了煤礦生產經濟的持續發展。所以，在煤礦采掘過程中，一定要根據實際情況對巷道掘進技術中存在的一些問題進行研究分析，制定相應的預防措施，從而保障煤礦的安全生產。

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